CN107086634B - 一种车载充电模式控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供车载充电模式控制方法及装置,方法包括:S10、将充电模式切换到默认充电模式,所述默认充电模式为CDP模式;S20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备,是则进入S40,否则进入下一步;S30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面,是则进入S50,否则进入下一步;S40、保持默认充电模式不变;S50、将充电模式切换到DCP充电模式。本发明实现了充电模式的自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域,尤其涉及一种车载充电模式控制方法及装置。
背景技术
目前,汽车的普及扩大了人们的活动半径,改变着人们的生活方式。在这种情况下,人们在车上度过的时间也占去了日常时间的很大一部分。随着互联网的发展,高端、高速处理器的大屏移动设备(例如智能手机)已成为主流,处理器速度越快、显示屏越大越高清,所需消耗的电量也越大,而移动设备与车载信息系统的交互也越来越密集,如苹果Carplay、百度Carlife等软件的应用都需要实时与车载信息系统进行数据交互。
当车载信息系统与手机等移动设备之间通过USB接口既需要建立数据通讯又要给移动设备充电时,由于常规的充电电流较小(小于500mA),充电供电电流往往小于消耗电流,导致移动设备的用电量逐渐下降。而能提供大电流充电的专用充电器只能充电,不能在充电的同时还通过USB接口读取数据,当移动设备需要与车载信息系统进行数据交互时,只能拔掉手机的专用充电器,再将移动设备插入到车载信息系统的USB端口上,操作较为麻烦,尤其是在行车过程中,反复插拔移动设备的USB端口,给行车安全造成了较大的安全隐患。
因此,现有技术有待进一步改进。
发明内容
本发明提供一种车载充电模式控制方法及装置,旨在解决现有技术中的缺陷,实现充电模式的自动控制。
为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:
本发明一方面提供一种车载充电模式控制方法,包括:
S10、将充电模式切换到默认充电模式,所述默认充电模式为CDP模式;
S20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备,是则进入S40,否则进入下一步;
S30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面,是则进入S50,否则进入下一步;
S40、保持默认充电模式不变;
S50、将充电模式切换到DCP充电模式。
进一步地,在所述S30之后、S40之前还包括:
S31、检测是否接收到切换到DCP充电模式的指令,是则进入S60,否则进入下一步。
进一步地,在所述S50之后还包括:
S60、当检测到当前充电电流大于预设补偿电流阈值时,则按照预设电压补偿配置对充电电压进行补偿。
进一步地,在所述S60之后还包括:
S70、检测当前充电电流是否小于预设饱和值,是则返回S10,否则保持当前充电模式不变。
具体地,所述判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备通过检测STATUS的电平变化进行判断。
本发明另一方面提供一种车载充电模式控制装置,包括车载信息系统、移动设备及系统电源;
所示系统电源,用于给系统提供稳定的电压输入,在本发明中为车载蓄电池,为系统提供12V电压;
在车载信息系统中设置有:充电电压转换模块、充电及通讯接口模块、充电管理模块、充电模式控制模块、充电模式选择模块、播放源监测模块;
所述充电电压转换模块,用于将系统电源提供的电压转换成移动设备所需的电压及充电电流;
所述充电及通讯接口模块,具有通讯数据线、电源线及地线,用于连接移动设备及车载信息系统,提供电源输出能力与数据交互物理连接通路;
所述所述充电管理模块,用于执行充电模式的切换,检测充电及通讯接口模块的电源线上的充电电流,并反馈给充电模式控制模块;
所述充电模式控制模块,用于对从设备之间的数据握手与数据解码进行处理,对充电管理模块的状态进行识别和充电模式之间的切换;
所述充电模式选择模块,用于实现充电模式选择的信息显示,反馈用户的充电模式选择操作;
所述播放源监测模块,用于监测当前播放源的类型。
进一步地,所述充电电压转换模块包括电流检测子模块、输出电压补偿子模块,以及补偿电压配置模块。
具体地,所述补偿电压配置模块由上拉电阻RH、下拉电阻RL组成,其中上拉电阻RH的一端连接到一上拉电源,另一端与RL的一端连接,并连接到输出电压补偿子模块,RL的另一端接地。
具体地,所述充电模式控制模块至少包括一电流反馈状态接收脚STATUS,以及一充电模式控制脚CTL。
具体地,所述充电及通讯接口模块为USB端口。
本发明的有益效果在于:本发明通过检测当前接入的移动USB设备类型是否为支持充电的移动USB设备,以及当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面,在保证移动设备与车载信息系统数据交互的同时,根据不同的移动USB设备及用户界面的类型以及用户的选择,为移动USB设备提供不同的充电方案,实现了充电模式的自动控制。
附图说明
图1是本发明的车载充电模式控制方法的第一实施例的流程示意图;
图2是本发明的车载充电模式控制方法的第二实施例的流程示意图;
图3是本发明的车载充电模式控制方法的第三实施例的流程示意图;
图4是本发明的车载充电模式控制方法的第四实施例的流程示意图
图5是本发明的车载充电模式控制装置的结构示意图;
图6是本发明的车载充电模式控制装置的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式,附图仅供参考和说明使用,不构成对本发明专利保护范围的限制。
实施例1:
如图1所示,本发明的实施例一方面提供一种车载充电模式控制方法,包括:
步骤10、将充电模式切换到默认充电模式,所述默认充电模式为CDP模式。
CDP是Charging Downstream Port的简写,意为“充电下行端口”,是指兼容USB2.0规范,又针对USB充电作出了优化的下行USB端口,它可以是主机上的USB端口,也可以是USB集线器上的端口。这些下行USB端口能配合便携设备完成充电端口识别动作,并提供最大至1.5A的供电能力,满足便携设备大电流快速充电的需求。
DCP是Dedicated Charging Port的简写,意为“专用充电端口”,就是指直充,就是平时用的连到220V插座的充电器。不能枚举USB设备,可以提供充电电压为4.75V-5.25V和充电电流为0.5A-5A的充电需求。DCP在内部将D+和D-短接。
步骤20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备,是则进入步骤40,否则进入下一步。
在本实施例中,所述判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备通过检测STATUS的电平变化进行判断,具体而言,当VBUS电流小于100mA时,STATUS的电平为高电平1,表示为不支持充电的移动USB设备;当VBUS电流大于100mA时,STATUS的电平为低电平0,表示为支持充电的移动USB设备。
步骤30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面,是则进入步骤50,否则进入下一步。
无需与USB接口通讯的用户界面是指车载信息系统无需通过USB端口与移动设备进行数据通讯的用户界面,例如收音机、光碟播放、蓝牙等;反之,需与USB接口通讯的用户界面是指车载信息系统需通过USB端口与移动设备进行数据通讯的用户界面,例如播放U盘多媒体文件、通过USB实现的车机手机双屏投射等。
步骤40、保持默认充电模式不变。
步骤50、将充电模式切换到DCP充电模式。
实施例2:
如图2所示,与实施例1不同的是,在所述步骤30之后、步骤40之前还包括:
步骤31、检测是否接收到切换到DCP充电模式的指令,是则进入步骤60,否则进入下一步。
在具体实施时,可以在人机交互界面上设置表示“通讯模式”、“充电器模式”的图标,分别对应CDP充电模式和DCP充电模式。当用户在人机交互界面上点击“充电器模式”图标,即表示用户希望将充电模式切换到DCP充电模式。
实施例3:
如图3所示,与实施例2不同的是,在所述步骤50之后还包括:
步骤60、当检测到当前充电电流大于预设补偿电流阈值时,则按照预设电压补偿配置对充电电压进行补偿。
所述预设补偿电流阈值可以根据线缆的实际电压损耗来确定,在本实施例中为1A。
实施例4:
如图4所示,与实施例3不同的是,在所述步骤60之后还包括:
步骤70、检测当前充电电流是否小于预设饱和值,是则返回步骤10,否则保持当前充电模式不变。
当处于DCP充电模式而当前充电电流小于预设饱和值(例如50mA)时,表示所述移动USB设备已充满电或者已被拔出,则可将充电模式切换到系统默认CDP充电模式。
实施例5:
如图5所示,本发明另一方面提供一种车载充电模式控制装置,包括车载信息系统、移动设备及系统电源;
所示系统电源,用于给系统提供稳定的电压输入,在本发明中为车载蓄电池,为系统提供12V电压;
在车载信息系统中设置有:充电电压转换模块、充电及通讯接口模块、充电管理模块、充电模式控制模块、充电模式选择模块、播放源监测模块。
各模块的作用说明如下:
所述充电电压转换模块,用于将系统电源提供的电压转换成移动设备所需的电压及充电电流。
在本发明的一个实施例中,所述充电电压转换模块的具体芯片信号为是MPS公司的MPS2496,可以提供USB接口规定的5V±0.25V电压,并可提供2.1A电流能力。
充电及通讯接口模块:具有通讯数据线、电源线及地线,用于连接移动设备及车载信息系统,提供电源输出能力与数据交互物理连接通路。
在本发明的一个实例中,所述充电及通讯接口模块为USB端口,包括但不限于USBA型端口、C型端口;所述通讯数据线为D+/D-、所述电源线为VBUS、所述地线为GND。
充电管理模块:用于执行充电模式的切换,检测充电及通讯接口模块的电源线上的充电电流,并反馈给充电模式控制模块。
所述充电模式包括CDP充电模式、DCP充电模式。
在本发明的一个实施例中,所述充电模式控制模块支持USB2.0协议,并兼容BC1.2充电协议,具体芯片型号为TI公司的TPS2546。
充电模式控制模块:是主控制模块,用于对从设备之间的数据握手与数据解码进行处理,对充电管理模块的状态进行识别和充电模式之间的切换。
在本发明的一个实施例中,所述充电模式控制模块至少包括一电流反馈状态接收脚STATUS,以及一充电模式控制脚CTL。充电模式控制模块通过通过检测STATUS的电平变化,判断接入的移动设备是充电设备还是普通的U盘设备。具体地,所述充电模式控制模块的STATUS脚的电平是根据充电管理模块反馈的充电及通讯接口模块的电源线VBUS上的充电电流值来变化的。在本实施例中,当VBUS电流小于100mA时,STATUS的电平为高电平1,大于100mA时为低电平0。
充电模式控制模块通过控制所述充电模式控制脚CTL的电平变化,实现对充电管理模块的工作模式的控制,具体而言,当充电模式控制脚CTL为高电平时,控制充电管理模块工作在CDP模式;充电模式控制脚CTL为低电平时,控制充电管理模块工作在DCP模式。
充电模式选择模块:实现充电模式选择的信息显示,反馈用户的充电模式选择操作。
在本实例中,所述充电模式选择模块上设置有表示“通讯模式”、“充电器模式”的图标按钮,方便用户根据接入的移动设备类型来选择合适的充电模式。
播放源监测模块:用于监测当前播放源的类型。
实施例6:
如图6所示,与实施例5不同的是,所述充电电压转换模块包括电流检测子模块、输出电压补偿子模块,以及补偿电压配置模块。
当移动设备与充电及通讯接口模块之间的物理连接线束较长、移动设备的消耗电流超过设定值时,会在物理连接线束上产生一定的电压降。为了补偿所述电压降,在充电电压转换模块设置电流检测子模块、输出电压补偿子模块,当电流检测子模块检测到移动设备的消耗电流超过预设值(例如1A)时,通过输出电压补偿子模块对输出电压进行补偿。所述输出电压补偿子模块的补偿值由外部的补偿电压配置模块确定。
所述补偿电压配置模块,用于通过配置确定输出电压的补偿值。
在本实施例中,所述补偿电压配置模块由上拉电阻RH、下拉电阻RL组成,其中上拉电阻RH的一端连接到一上拉电源,另一端与RL的一端连接,并连接到输出电压补偿子模块,RL的另一端接地。
输出电压的补偿值与补偿电压配置模块的上拉电阻RH、下拉电阻RL的配置关系如下表所示:
状态 | RH | RL | 输出电压的补偿值 |
1 | 浮空 | 浮空 | 0.4V |
2 | 1 | 浮空 | 0.3V |
3 | 浮空 | 0 | 0.15V |
表中“浮空”表示该元件处于空置状态,0表示该元件的一端接地,1表示该元件的一端接上拉电源。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例,不能以此来限定本发明的权利保护范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种车载充电模式控制方法,其特征在于,包括:
S10、将充电模式切换到默认充电模式,所述默认充电模式为CDP模式;
S20、判断当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备,是则进入S40,否则进入下一步;
S30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面,是则进入S50,否则进入下一步;
S40、保持默认充电模式不变;
S50、将充电模式切换到DCP充电模式。
2.根据权利要求1所述的车载充电模式控制方法,其特征在于,在所述S30之后、S40之前还包括:
S31、检测是否接收到切换到DCP充电模式的指令,是则进入S60,否则进入下一步。
3.根据权利要求1所述的车载充电模式控制方法,其特征在于,在所述S50之后还包括:
S60、当检测到当前充电电流大于预设补偿电流阈值时,则按照预设电压补偿配置对充电电压进行补偿。
4.根据权利要求3所述的车载充电模式控制方法,其特征在于,在所述S60之后还包括:
S70、检测当前充电电流是否小于预设饱和值,是则返回S10,否则保持当前充电模式不变。
5.根据权利要求1所述的车载充电模式控制方法,其特征在于,所述判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备通过检测STATUS的电平变化进行判断。
6.一种车载充电模式控制装置,其特征在于,包括车载信息系统、移动设备及系统电源;
所示系统电源,用于给系统提供稳定的电压输入,在本发明中为车载蓄电池,为系统提供12V电压;
在车载信息系统中设置有:充电电压转换模块、充电及通讯接口模块、充电管理模块、充电模式控制模块、充电模式选择模块、播放源监测模块;
所述充电电压转换模块,用于将系统电源提供的电压转换成移动设备所需的电压及充电电流;
所述充电及通讯接口模块,具有通讯数据线、电源线及地线,用于连接移动设备及车载信息系统,提供电源输出能力与数据交互物理连接通路;
所述所述充电管理模块,用于执行充电模式的切换,检测充电及通讯接口模块的电源线上的充电电流,并反馈给充电模式控制模块;
所述充电模式控制模块,用于对从设备之间的数据握手与数据解码进行处理,对充电管理模块的状态进行识别和充电模式之间的切换,包括:所述充电模式控制模块将充电模式切换到默认充电模式,所述默认充电模式为CDP模式;判断当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备,是则保持默认充电模式不变,否则判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面,是则保持默认充电模式不变,否则充电模式切换到DCP充电模式;
所述充电模式选择模块,用于实现充电模式选择的信息显示,反馈用户的充电模式选择操作;
所述播放源监测模块,用于监测当前播放源的类型。
7.根据权利要求6所述的车载充电模式控制装置,其特征在于,所述充电电压转换模块包括电流检测子模块、输出电压补偿子模块,以及补偿电压配置模块。
8.根据权利要求7所述的车载充电模式控制装置,其特征在于,所述补偿电压配置模块由上拉电阻RH、下拉电阻RL组成,其中上拉电阻RH的一端连接到一上拉电源,另一端与RL的一端连接,并连接到输出电压补偿子模块,RL的另一端接地。
9.根据权利要求6所述的车载充电模式控制装置,其特征在于,所述充电模式控制模块至少包括一电流反馈状态接收脚STATUS,以及一充电模式控制脚CTL。
10.根据权利要求6所述的车载充电模式控制装置,其特征在于,所述充电及通讯接口模块为USB端口。
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